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Fluide frigorigène et pompe à chaleur
publié le 31.01.25Le fluide frigorigène est un élément essentiel d’une pompe à chaleur. Il joue un rôle clé dans le transfert des calories de l’air extérieur vers l’intérieur d’un logement. Dans cet article, nous vous expliquons tout ce que vous devez savoir sur les fluides frigorigènes, leur fonctionnement, leurs types, ainsi que les bonnes pratiques à adopter pour assurer leur gestion et leur entretien quotidien.

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Qu'est-ce que le fluide frigorigène dans une pompe à chaleur ?
Le fluide frigorigène est un liquide aux propriétés thermodynamiques spécifiques, capable de changer d’état (liquide ou gazeux) en fonction des variations de température et de pression. Son rôle principal est de transférer les calories de l’air extérieur (prélevées via l’unité extérieure de la pompe à chaleur), vers l’intérieur du logement (où la chaleur est, par exemple, diffusée dans le système hydraulique de chauffage dans le cas d’une pompe à chaleur air-eau via l’unité intérieure). Sans le fluide frigorigène, le transfert de chaleur ne serait pas possible, ce qui en fait un élément indispensable au système de pompe à chaleur.
Le cycle thermodynamique : un processus en 4 étapes
Le fluide frigorigène circule dans un circuit fermé et suit un cycle thermodynamique composé de quatre étapes principales : l’évaporation, la compression, la condensation et la détente.
- L’évaporation : le cycle commence à l’extérieur, au sein de l’unité extérieure, où le fluide frigorigène (alors à l’état liquide) absorbe les calories de l’air extérieur. Sous l’effet de cette chaleur, le fluide s’évapore et se transforme en gaz. Cette phase d’évaporation permet au fluide de capter et de stocker efficacement les calories de l’air.
- La compression : le gaz ainsi formé est ensuite aspiré dans un compresseur. Cet appareil augmente alors la pression et la température du fluide frigorigène, ce qui permet d'élever son niveau d’énergie. Cette étape est très importante, car elle permet au fluide d’atteindre une température suffisamment élevée pour transférer efficacement la chaleur à l’intérieur du logement par la suite.
- La condensation : le fluide frigorigène à haute température et sous haute pression circule ensuite vers le condenseur (ou échangeur de chaleur). C’est ici qu’il délivre la chaleur au système de chauffage intérieur (radiateurs, plancher chauffant, unité intérieure de pompe à chaleur air-air, etc.). En libérant cette énergie, le gaz se refroidit et retourne alors à l’état liquide.
- La détente : enfin, le fluide frigorigène passe par un détendeur, qui réduit sa pression et sa température. Il retrouve alors son état initial et est prêt à recommencer le cycle en absorbant à nouveau les calories de l’air extérieur.
Ce processus, répété en continu, permet à la pompe à chaleur de fournir un chauffage efficace et économe en énergie.

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Les types de fluides frigorigènes utilisés dans les pompes à chaleur
Le choix du fluide frigorigène est un élément déterminant qui peut avoir des conséquences sur les performances et l’impact environnemental d’une pompe à chaleur. Voici un aperçu des différents types de fluides frigorigènes employés dans les pompes à chaleur actuellement disponibles sur le marché.
Le R410A : performant, mais à fort impact environnemental
Le R410A est l’un des fluides frigorigènes les plus répandus dans les pompes à chaleur. Il est valorisé pour ses excellentes performances thermodynamiques, qui permettent un transfert de chaleur efficace et une bonne stabilité dans des conditions variées. Cependant, son principal inconvénient réside dans son fort potentiel de réchauffement global (PRG). En effet, avec un PRG de 2 088, le R410A contribue significativement à l’effet de serre en cas de fuite. C’est pourquoi son utilisation est de plus en plus encadrée par les réglementations environnementales, qui préfèrent favoriser des alternatives moins polluantes.
Le R32 : une solution plus écologique et performante
Le R32 s’impose comme une alternative prometteuse au R410A. Avec un PRG de 675, il présente un impact environnemental nettement moindre, tout en offrant une meilleure efficacité énergétique. De plus, le R32 peut être utilisé en quantité réduite au sein d‘une pompe à chaleur, ce qui réduit un peu plus son empreinte écologique. Enfin, il est plus facile à recycler en fin de vie. Ces avantages font du R32 un fluide frigorigène de plus en plus prisé par les fabricants comme Thermor, notamment pour équiper les pompes à chaleur les plus récentes.
Les fluides naturels : l’avenir des pompes à chaleur ?
Face aux enjeux environnementaux, les fluides frigorigènes naturels gagnent en popularité. Parmi eux, le propane (R290) et le dioxyde de carbone (R744) se distinguent par leur faible impact sur l’environnement.
Avec un PRG de seulement 3, le R290 est l’un des fluides les plus écologiques actuellement disponibles. Il offre également d’excellentes performances thermodynamiques. Cependant, son inflammabilité élevée impose des normes de sécurité strictes lors de son utilisation. Le R744, également connu sous le nom de CO₂, est un fluide naturel non toxique et ininflammable. Son PRG est de 1, ce qui en fait une option très respectueuse de l’environnement. Il est particulièrement adapté aux systèmes de pompes à chaleur à haute température.

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Les réglementations et normes liées aux fluides frigorigènes
L’utilisation des fluides frigorigènes est encadrée par des réglementations strictes, visant à réduire leur impact environnemental et à garantir la sécurité des installations. Ces règles, notamment portées par la réglementation F-Gas en Europe, ont pour objectif de limiter l’émission de gaz à effet de serre et d’encourager les fabricants de pompes à chaleur à utiliser des fluides plus respectueux de l’environnement.
La réglementation F-Gas : un cadre européen pour réduire les émissions
La réglementation F-Gas (pour « fluorinated gases ») est une directive européenne mise en place pour limiter l’utilisation des fluides frigorigènes à fort potentiel de réchauffement global (PRG). Elle impose une réduction progressive des quantités de fluides à haut PRG mis sur le marché, avec des objectifs chiffrés à atteindre d’ici 2030. Par exemple, d’ici cette date, les fluides comme le R410A, dont le PRG est élevé, verront leur utilisation fortement restreinte au profit d’alternatives plus écologiques, comme le R32 ou les fluides naturels précédemment mentionnés.
Cette réglementation encourage également les fabricants et les installateurs certifiés RGE à privilégier des technologies moins polluantes et à améliorer l’étanchéité de leurs systèmes pour limiter drastiquement les risques de fuites de fluides frigorigènes. Le cas échéant, des contrôles réguliers et des réparations rapides sont obligatoires pour minimiser l’impact environnemental.
Interdictions et restrictions des fluides obsolètes
Certains fluides frigorigènes, autrefois largement utilisés, sont aujourd’hui interdits ou fortement réglementés en raison de leur impact environnemental ou de leur dangerosité. Un exemple emblématique est le R22, un fluide chloré dont l’utilisation est désormais interdite dans l’Union européenne en raison de sa contribution à la destruction de la couche d’ozone. Les systèmes utilisant ce fluide doivent être remplacés ou convertis pour respecter les normes actuelles.
Ces interdictions s’inscrivent dans une démarche globale visant à éliminer progressivement les fluides les plus nocifs pour l’environnement et à promouvoir des alternatives plus durables. Elles incitent également les professionnels et les particuliers à moderniser leurs installations pour se conformer aux exigences réglementaires.
L’importance des certifications pour la manipulation et le contrôle des fluides
La manipulation des fluides frigorigènes est soumise à des normes strictes pour garantir la sécurité de l’installation et la protection de l’environnement. Les techniciens qui interviennent sur les systèmes de pompes à chaleur doivent être certifiés RGE (reconnus garants de l’environnement) et posséder les qualifications nécessaires pour manipuler ces fluides en toute sécurité. En Europe, cela passe par l’obtention d’une attestation de capacité, délivrée après une formation spécifique.
Ces certifications assurent que les professionnels maîtrisent les bonnes pratiques pour l’installation, la maintenance et le recyclage des fluides frigorigènes. Elles incluent également la connaissance des procédures à suivre en cas de fuite et des méthodes pour minimiser les rejets nocifs dans l’atmosphère. Par ailleurs, les contrôles réguliers des installations restent aujourd’hui obligatoires pour vérifier leur conformité aux normes en vigueur.

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Entretien et gestion des fluides
L’entretien régulier d’une pompe à chaleur est essentiel pour garantir son bon fonctionnement et éviter les fuites de fluide frigorigène. Comme nous l’avons évoqué précédemment, ces fuites peuvent non seulement réduire les performances de votre appareil, mais aussi avoir un impact négatif sur l’environnement.
Pour détecter une éventuelle fuite de fluide, soyez attentif à certains signes, comme une baisse d’efficacité de votre pompe à chaleur, un bruit anormal ou des températures incohérentes. Un contrôle périodique par un professionnel certifié RGE doit être effectué tous les deux ans minimum, selon le décret n° 2020-912 du 28 juillet 2020. Cette législation s’applique pour les systèmes contenant une charge importante de fluide frigorigène.
Enfin, en fin de vie, les fluides frigorigènes doivent être récupérés et recyclés dans le respect des normes environnementales. Faire appel à un technicien qualifié garantit donc une gestion responsable de ces substances et contribue ainsi à la protection de la planète.
Une bonne gestion des fluides frigorigènes est essentielle pour assurer les performances et la longévité de votre pompe à chaleur, tout en réduisant son impact environnemental. Entre choix du fluide, respect des réglementations et entretiens rigoureux, chaque étape compte. En confiant votre installation à un professionnel certifié RGE, vous vous assurez de l’efficacité optimale et de l’usage plus durable de votre équipement.